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Monitoreo del proceso de mezcla de concreto

Introducción

Siendo uno de los materiales de construcción más versátiles, el hormigón se utiliza en muchas formas de construcción. El concreto a menudo se usa en entradas residenciales, cimientos de casas, paredes, así como en muchos otros usos. Se elabora mezclando cemento, agua, áridos gruesos y finos. La mezcla es el paso más fundamental en la fabricación de hormigón. La mezcla de concreto puede o no ser una operación de precisión dependiendo de la aplicación. Para aplicaciones como la construcción de un búnker de contención para acumular desechos, la precisión no es muy importante. Para aplicaciones críticas como la construcción de un rascacielos, los requisitos de control de calidad son muy altos.

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Aplicación

Hay dos categorías principales de mezcladores: mezcladores por lotes y mezcladores continuos. Los mezcladores por lotes producen concreto un lote a la vez, mientras que los mezcladores continuos producen concreto a una velocidad constante. Independientemente del mezclador, las propiedades reológicas del concreto preparado, principalmente la viscosidad, son críticas para la industria del concreto, ya que afectan la colocación y la trabajabilidad. Influye en la productividad y la calidad del hormigón, incluidas las propiedades mecánicas y la durabilidad. Es necesario monitorear la viscosidad durante el proceso de mezcla para detectar si se ha logrado la consistencia de mezcla deseada. Puede ayudar a controlar la calidad del hormigón fresco y garantizar la sostenibilidad de las estructuras de hormigón.

¿Por qué el manejo de la viscosidad es crítico en la mezcla de concreto?

Los factores amplios y significativos que hacen que el manejo de la viscosidad sea importante en la mezcla de concreto:

  1. Calidad: La viscosidad final de la mezcla de concreto es crítica, ya que afecta la colocación, durabilidad y sostenibilidad de la estructura de concreto. La mezcla baja dará lugar a una falta de homogeneidad, por lo que las mediciones de viscosidad correctas pueden detectar en tiempo real el estado de la mezcla.
  2. Residuos: La mezcla excesiva no solo puede cambiar el estado del producto final, sino que es una pérdida de tiempo y energía. La gestión de la viscosidad en el proceso de mezcla de concreto puede permitir identificar el punto final de manera confiable y precisa, lo que conduce a una reducción significativa en los desechos y desechos.
  3. Eficiencia: El monitoreo en tiempo real y sin complicaciones de la viscosidad de la mezcla de concreto puede ahorrar mucho tiempo y esfuerzo, que está involucrado en el análisis fuera de línea de la muestra y en la toma de decisiones de proceso basadas en ese análisis.
  4. Ambiente: Disminuir la cantidad de desechos es bueno para el medio ambiente.

Para garantizar el cambio en la viscosidad del concreto durante todo el proceso, el flujo del proceso se monitorea en tiempo real, realizando mediciones desde una línea de base en lugar de simplemente medir valores absolutos, y haciendo ajustes de viscosidad ajustando solventes y temperatura para mantenerlo dentro de los límites especificados.

RETOS

Los operadores de mezcla de concreto reconocen la necesidad de monitorear la viscosidad, pero hacer esa medición ha desafiado a los ingenieros de procesos y departamentos de calidad a lo largo de los años.

Desafíos con las mediciones de viscosidad fuera de línea

Los viscosímetros de laboratorio existentes son de poco valor en los entornos de proceso porque la viscosidad se ve directamente afectada por la temperatura, la velocidad de corte y otras variables que son muy diferentes fuera de línea de lo que están en línea. Recolectar muestras para ser analizadas en el laboratorio y tomar decisiones de proceso basadas en los hallazgos en el laboratorio puede ser muy engorroso, lento y extremadamente ineficiente. Es bastante inexacto, inconsistente y no repetible incluso con un operador experimentado.

Desafíos con los viscosímetros rotacionales

El viscosímetro rotacional mide la viscosidad del hormigón al monitorear el torque requerido para girar un husillo a una velocidad constante dentro del fluido. El principio de medición de la viscosidad es el siguiente: el par, generalmente medido determinando el par de reacción en el motor, es proporcional al arrastre viscoso del husillo y, por tanto, a la viscosidad del fluido. Sin embargo, esta técnica plantea más problemas de los que resuelve:

  • La monitorización del par se realiza midiendo la corriente de suministro durante el proceso de mezcla. Las fluctuaciones en la potencia suministrada al motor hacen que las mediciones sean completamente poco confiables, lo que dificulta mantener los costos a un nivel controlable y genera mayores cantidades de desechos de hormigón. Controlar las fluctuaciones de energía cambiando a una fuente de alimentación más confiable en forma de generador puede ser una opción muy costosa.
  • Debido a que el eje gira, los cables conectados al sensor de torque en el eje se enrollarían y se romperían. Los anillos colectores pueden ser alternativas, pero no ideales debido a los tiempos de preparación, los costos y el desgaste inevitable.

Soluciones de Rheonics

La medición automática y continua de la viscosidad en línea es crucial para la mezcla de concreto. Rheonics ofrece las siguientes soluciones para el proceso de mezcla de concreto:

  1. En línea Viscosidad mediciones: Rheonics SRV Este es un dispositivo de medición de viscosidad en línea de amplio rango con medición de temperatura de fluido incorporada y es capaz de detectar cambios de viscosidad dentro de cualquier flujo de proceso en tiempo real.
  2. En línea Viscosidad y Densidad mediciones: Rheonics SRD es un instrumento de medición simultánea en línea de densidad y viscosidad con medición de temperatura de fluido incorporada. Si la medición de densidad es importante para sus operaciones, SRD es el mejor sensor para satisfacer sus necesidades, con capacidades operativas similares al SRV junto con mediciones precisas de densidad.

La medición automática de la viscosidad en línea a través de SRV o un SRD elimina las variaciones en la toma de muestras y las técnicas de laboratorio que se utilizan para la medición de la viscosidad mediante los métodos tradicionales. Los sensores de Rheonics son accionados por resonadores torsionales patentados. Los resonadores de torsión balanceados Rheonics junto con la electrónica y algoritmos de generación 3rd patentados hacen que estos sensores sean precisos, confiables y repetibles en las condiciones de operación más duras. El sensor está ubicado en línea para que mida continuamente la viscosidad de la mezcla de concreto. La consistencia de la mezcla de concreto puede garantizarse mediante la automatización del sistema de dosificación a través de un controlador que utiliza mediciones continuas de viscosidad en tiempo real. Ambos sensores tienen un factor de forma compacto para una instalación sencilla de OEM y de retroadaptación. No requieren mantenimiento ni reconfiguraciones. Sin consumibles, SRV y SRD son extremadamente fáciles de operar.

La ventaja de Rheonics

Factor de forma compacto, sin partes móviles y no requiere mantenimiento

El SRV y el SRD de Rheonics tienen un factor de forma muy pequeño para la instalación sencilla de OEM y modificaciones. Permiten una fácil integración en cualquier flujo de proceso. Son fáciles de limpiar y no requieren mantenimiento ni reconfiguraciones.

Insensible a las condiciones de montaje: cualquier configuración posible

Rheonics SRV y SRD utilizan un resonador coaxial patentado único, en el que dos extremos de los sensores se retuercen en direcciones opuestas, cancelando los pares de reacción en su montaje y, por lo tanto, los hacen completamente insensibles a las condiciones de montaje. Conecte el sensor en diferentes partes del tanque de mezcla y verifique la consistencia de la mezcla durante todo el proceso. Estos sensores pueden hacer frente fácilmente a la reubicación regular.

Resumen completo del sistema y control predictivo: supervise el proceso de mezcla con extrema facilidad

El software de Rheonics es potente, intuitivo y conveniente de usar. La viscosidad de la tinta en tiempo real se puede monitorear en una computadora. Se manejan múltiples sensores desde un solo tablero de instrumentos distribuido por el piso de la fábrica.

Amplias capacidades operativas

Los instrumentos de Rheonics están diseñados para realizar mediciones en las condiciones más difíciles. SRV tiene la gama operativa más amplia en el mercado para el viscosímetro de proceso en línea:

  • Rango de presión hasta 5000 psi
  • Rango de temperatura desde -40 hasta 200 ° C
  • Rango de viscosidad: 0.5 cP hasta 50,000 cP

Logre las propiedades de mezcla correctas, reduzca costos y mejore la productividad

Los sistemas de proceso de circuito cerrado de Rheonics satisfacen las necesidades de las preocupaciones medioambientales y de seguridad actuales. Integre un SRV / SRD en el tanque de mezcla y controle la viscosidad de la mezcla hasta que alcance la viscosidad deseada. SRV (y SRD) monitorea y controla constantemente la viscosidad (y la densidad en caso de SRD) y evita el uso excesivo de los recursos. Optimice el proceso de mezcla con un SRV y experimente menores tasas de rechazo, menores desperdicios, menos quejas de los clientes, menos paradas de la prensa y ahorro de costos de material: produzca resultados exactos de manera segura y rentable. Evite responsabilidades futuras y costos de litigios, logre un mejor resultado final.

Diseño y tecnología de sensores superiores.

La electrónica sofisticada y patentada de la generación 3rd impulsa estos sensores y evalúa su respuesta. La electrónica ultrarrápida y robusta, combinada con modelos computacionales integrales, hacen de los dispositivos Rheonics uno de los más rápidos y precisos de la industria. ¡SRV y SRD brindan mediciones de viscosidad (y densidad para SRD) precisas en tiempo real cada segundo y no se ven afectadas por las variaciones del caudal!

SRV está disponible con conexiones de proceso estándar de la industria como Tri ”NPT y 1” Tri-clamp, lo que permite a los operadores reemplazar un sensor de temperatura existente en su línea de proceso con SRV, lo que brinda información de fluidos de proceso altamente valiosa y accionable como la viscosidad, además de una medición precisa de la temperatura utilizando un Pt1000 incorporado (DIN EN 60751 Clase AA, A, B disponible).

Electrónica construida para satisfacer sus necesidades.

Disponible tanto en una carcasa del transmisor a prueba de explosión como en un montaje de riel DIN de factor de forma pequeño, la electrónica del sensor permite una fácil integración en las tuberías de proceso y dentro de los gabinetes de equipos de las máquinas.

 

Fácil de integrar

Múltiples métodos de comunicación analógica y digital implementados en la electrónica del sensor hacen que la conexión a PLC industriales y sistemas de control sea sencilla y sencilla.

 

Implementación

Instale directamente el sensor en su flujo de proceso para realizar mediciones de viscosidad y densidad en tiempo real. No se requiere línea de derivación: el sensor puede sumergirse en línea, el caudal y las vibraciones no afectan la estabilidad y precisión de la medición. Optimice el rendimiento de la mezcla al proporcionar pruebas repetidas, consecutivas y consistentes en el fluido.

Selección de instrumentos reónicos

Rheonics diseña, fabrica y comercializa sistemas innovadores de detección y monitoreo de fluidos. Los viscosímetros en línea de Rheonics, fabricados con precisión en Suiza, tienen la sensibilidad que exige la aplicación y la confiabilidad necesaria para sobrevivir en un entorno operativo hostil. Resultados estables, incluso en condiciones de flujo adversas. Sin efecto de caída de presión o caudal. Es igualmente adecuado para mediciones de control de calidad en el laboratorio.

Producto (s) sugerido (s) para la aplicación

  • Amplio rango de viscosidad: supervise el proceso completo
  • Mediciones repetibles en fluidos newtonianos y no newtonianos, fluidos monofásicos y multifásicos.
  • Sellado herméticamente, todas las piezas húmedas 316L de acero inoxidable
  • Medida de temperatura de fluido incorporada
  • Factor de forma compacto para una instalación simple en líneas de proceso existentes
  • Fácil de limpiar, no necesita mantenimiento ni reconfiguraciones
  • Instrumento único para medir la densidad, viscosidad y temperatura del proceso
  • Mediciones repetibles en fluidos newtonianos y no newtonianos, fluidos monofásicos y multifásicos.
  • Construcción totalmente metálica (acero inoxidable 316L)
  • Medida de temperatura de fluido incorporada
  • Factor de forma compacto para una instalación simple en tuberías existentes
  • Fácil de limpiar, no necesita mantenimiento ni reconfiguraciones
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